A kőzetképződés geológiai körforgása. én

A két görög szóból ("geo" - Föld és "logos" - tanulmány) származik a "geológia" fogalma több tucat tudományterületet és több száz szakterületet egyesít, amelyek részt vesznek a Föld bolygó tanulmányozásában, szerkezetében, szerkezetében, összetételében, állapota és dinamikája a különböző folyamatok belsejében és felületén lezajló események eredményeként. A geológia, A. Allison és D. Palmer amerikai geológusok átvitt kifejezésében, „az állandóan változó Föld bolygó tudománya”, amely e tudomány tárgya. A Föld összetett anyagi test, több mint 4 milliárd éves fejlődési múlttal. Felépítéséről, eredetéről és fejlődéstörténetéről alkotott elképzelések jelentősen megváltoztak az elmúlt évtizedekben. Ebből következően a geológia tárgya is megváltozott, i.e. a bolygó és egyes elemeinek modelljeit továbbfejlesztették.

A geológia és tudományos irányzatainak megjelenését, fejlődését az életszükségletek okozták. A törzsek, népek és az egész emberiség túlélési feltételeinek biztosításához különféle ásványokra volt szükség - fémércekre, üzemanyagra, vízre, Építőanyagok, valamint információkat az építési és rekultivációs környezeti feltételekről. A geológia fejlődését nyilvánvalóan elősegítette az emberi kíváncsiság - bizonyos természeti jelenségek okainak megértésének vágya - földrengések, vulkánkitörések, cunamik, hegyomlások és földcsuszamlások eredete, karsztbarlangok stb.

A geológia általános kulturális jelentősége a csillagászat mellett az egyik legfontosabb ideológiai tudományágként is nagy. Nehéz elképzelni egy harmonikusan fejlett embert a Föld szerkezetének - bölcsőjének - történetének, folyamatainak és jelenségeinek ismerete nélkül. A földtani ismeretek nemcsak a természettől való babonás félelem leküzdését segítik elő, hanem lehetővé teszik annak tanulmányozását, megértését és a gazdasági tevékenységben való felhasználását.

Minden tudomány tárgyában, tárgyában és módszereiben különbözik a többitől. A geológia a Föld bolygót a geológiai testek – ásványok, kőzetek, rétegek, rétegek, képződmények, tektonikus szerkezetek, eredetük és változásaik – tanulmányozásával érti meg. A geológia történelmi tudomány. A geológiai testek korát több ezer, millió, sőt milliárd évre becsülik. Nagyon nehéz reprodukálni a kialakulásuk feltételeit. A geológiát azonban segíti az aktualizmus módszere (M. Lomonoszov, C. Lyell), amely szerint a Föld felszínét ma megváltoztató folyamatok a múltban megközelítőleg hasonló módon zajlottak le. a folyók, tengeri hullámok, szél, vulkánok és egyéb folyamatok és jelenségek tevékenységének tanulmányozása segít megérteni a múltban betöltött szerepüket. Így bolygónkat tanulmányozva a geológia kérdések egész sorát fedi le, nevezetesen:

A Föld anyagösszetétele (ásványtan, petrográfia);

A Föld szerkezete és a belsejében és felszínén lezajló folyamatok (geotektonika, dinamikus geológia, vulkanológia, szeizmológia, tengergeológia);

A Föld kialakulásának és fejlődésének története, megjelenésének változásai (történeti geológia, őslénytan, ősföldrajz);

Alkalmazott kutatások (ásványok tanulmányozása, hidrogeológia, mérnökgeológia stb.).

Ez elvezet e tudomány fő céljaihoz:

A Föld belső héjainak anyagösszetételének tanulmányozása;

A Föld belső szerkezetének tanulmányozása;

A litoszféra fejlődési mintázatainak vizsgálata és földkéreg;

A földi élet kialakulásának történetének tanulmányozása stb.

A geológiát a maga számára kitűzött célok és célkitűzések megoldására speciális módszertani apparátus vezérli. A geológiai kutatásban alkalmazott fő módszerek a következők:

1. Terepföldtani felmérési módszerek- geológiai kiemelkedések, fúrás során kitermelt maganyag, bányákban lévő kőzetrétegek, kitört vulkáni termékek vizsgálata, a felszínen lezajló földtani folyamatok közvetlen terepi vizsgálata.

2. Geofizikai módszerek- a Föld és a litoszféra mélyszerkezetének tanulmányozására használták. Szeizmikus módszerek, a hosszanti és keresztirányú hullámok terjedési sebességének vizsgálata alapján, lehetővé tette a Föld belső héjainak azonosítását. Gravimetriás módszerek, amelyek a Föld felszínén a gravitáció változásait vizsgálják, lehetővé teszik a pozitív és negatív gravitációs anomáliák kimutatását, és ezért bizonyos típusú ásványok jelenlétére utalnak. Paleomágneses módszer a mágnesezett kristályok orientációját vizsgálja a kőzetrétegekben. A ferromágneses ásványok kicsapódó kristályai hossztengelyükkel a mágneses erővonalak irányának és a Föld pólusainak mágnesezettségének előjeleinek megfelelően vannak orientálva. A módszer a polaritásjel inkonstanciáján (inverzióján) alapul mágneses pólusok. A Föld 700 000 évvel ezelőtt szerezte meg a poláris mágnesezés modern jeleit (Brunhes-korszak). A fordított mágnesezés előző korszaka a Matuyama.

3. Csillagászati ​​és űrkutatási módszerek meteoritok, a litoszféra árapálymozgásának, valamint más bolygók és a Föld (űrből való) vizsgálatán alapul. Lehetővé teszik a Földön és az űrben zajló folyamatok lényegének mélyebb megértését.

4. Modellezési módszerek lehetővé teszik a geológiai folyamatok laboratóriumi körülmények között történő reprodukálását (és tanulmányozását).

5. Az aktualizmus módszere- bizonyos körülmények között jelenleg zajló geológiai folyamatok bizonyos kőzetkomplexumok kialakulásához vezetnek. Következésképpen ugyanazon kőzetek jelenléte az ősi rétegekben bizonyos, a múltban lezajlott modern folyamatokkal azonos jelenségekre utal.

6. Ásványtani és petrográfiai módszerekásványok és kőzetek tanulmányozása (ásványok keresése, a Föld fejlődéstörténetének helyreállítása).

A geológiai ismeretek fokozatos felhalmozódása a földtani tudomány differenciálódásához, számos rokon tudomány azonosításához vezetett, amelyek mindegyikének megvan a maga kutatási tárgya és tárgya. Ma a földtani körforgás tudományai igen kiterjedtek és szerteágazóak, több mint száz geológiai szakterület létezik. A geológiai ciklus alapvető tudományai közé tartozik:

ásványtan – fizikai jellemzőkés az ásványok kémiai természete;

petrográfia – a kőzetek összetétele, szerkezete, eredete és előfordulási körülményei;

geotektonika - a földkéreg mozgása, szerkezete, kőzetrétegek előfordulása;

dinamikus geológia – folyamatok, amelyek megváltoztatják a földkérget és bolygónk felszínének egészének megjelenését;

paleontológia – az ősi fosszilis organizmusok tudománya, felépítésük, fejlődésük, földrajzi eloszlásuk a Föld történetének különböző időszakaiban; a geológia ezen ága szorosan kapcsolódik az állat- és növénytanhoz, hiszen segítségével a növény- és állatvilág fejlődéstörténetét tanulmányozzák;

történelmi geológia - a Föld geológiai története bolygóvá való kialakulásától a modern korig feltárja a bolygó létezése során bekövetkezett változások sorozatát;

paleogeográfia – a korábbi geológiai korszakokban a Föld felszínén fennálló fizikai és földrajzi viszonyok;

tanítás az ásványokról - az ásványok eredetének, elterjedési és előfordulási mintáinak tanulmányozása;

hidrogeológia – a víz földkéregben való előfordulásának feltételei, összetétele, eredete és jellemzői;

mérnökgeológia – a földkéreg sziklái, felhasználásuk lehetőségei különféle építmények építésére: épületek, hidak, csatornák fektetése stb.; Ebből a célból vizsgálják a kőzetek szilárdságát és ellenálló képességét a hőmérséklet-változásokkal, terhelésekkel és különböző negatív geológiai folyamatok (eltolódások, felhalmozódások, karszt, süllyedés stb.) kialakulásának lehetőségét bennük.

Az utóbbi időben a geológia ökológiai szerepe megnőtt. Kidolgozza a veszélyes ipari hulladékok, különösen a radioaktív és vegyi hulladékok megbízható ártalmatlanításának kérdéseit, az ésszerű építkezést, figyelembe véve a veszélyes geológiai tényezőkből eredő esetleges károkat: földrengések, erózió, földcsuszamlások stb.

Minden geológiai tudomány szorosan összefügg egymással, és holisztikus képet ad a földkéreg és a Föld egészének szerkezetéről és fejlődéséről.

A geológia szorosan kapcsolódik a földrajzhoz, a kémiához, a fizikához, a botanikához, az állattanhoz és más természettudományokhoz. Ez az alapja a speciális földrajzi tudományoknak: fizikai földrajz, általános földtudomány, geomorfológia stb. A geológia fontos szerepet játszik a földrajzi burok fejlődésének tanulmányozásában. Az ásványlelőhelyek feltárása az fontos eleme a gazdaságföldrajz mély megértéséhez.

A geológia és a kémia kapcsolata a tanulmányban rejlik kémiai összetétel földkéreg, eredet, jellemzők, természetes kémiai vegyületek – ásványok – felhasználása. Az ásványi tanulmányok feltárják a természetben előforduló kémiai folyamatok lényegét. Emellett az ásványkincsek jelentik a vegyipar fő nyersanyagforrását.

A geológia külön szakasza kapcsolódik a biológiához - a paleontológiához, amely a szerves világ kialakulásának és fejlődésének történetét tanulmányozza megkövesedett maradványok felhasználásával. Másrészt a modern növényi és állati szervezetek életkörülményeinek vizsgálata segít a geológusoknak rekonstruálni a Föld történetének elmúlt időszakainak viszonyait.

Ahogy V. O. orosz akadémikus mondta. Obrucsev: „a geológia arra tanít, hogy nyitott szemmel nézzünk a minket körülvevő természetre, és megértsük fejlődésének történetét”, i.e. számos természeti folyamatra és jelenségre ad tudományos magyarázatot.

A geológia szorosan kapcsolódik a gyakorlati emberi tevékenységhez is: az iparban használt ásványlelőhelyek feltárásához. Csak a projektek mérnöki és geológiai megalapozása után kezdődik meg a lakó-, kereskedelmi és infrastrukturális létesítmények építése. A kőzetek és a domborzat fontos tényezők a talajképző folyamatokban, amelyeket a mezőgazdasági tevékenységek során figyelembe kell venni.

Amióta az ember elkezdett csodálkozni az égbolton lévő csillagokon, mentális energiájának jelentős részét nyilvánvalóan a Föld megértésére fordította. Évszázadok és évezredek kellettek ahhoz, hogy kőben lássa a szerszámokat és a védelmet. Aztán megtanulta a réz, a bronz és a vas olvasztását, tudást és készségeket halmozott fel e fémek érceinek felkutatásában, amelyek az ásványi lelőhelyek nyomai. Úgy tartják, hogy az ásványlelőhelyek tana, amely a Kr. e. 4. évezredben keletkezett. a geológia mint tudomány kezdetét jelentette. A geológia fejlődéséhez az ókorban nagy mértékben hozzájárultak olyan tudósok, mint Arisztotelész, akik bebizonyították, hogy a Föld gömb alakú, és azt a feltételezést terjesztette elő, hogy a szárazföld és a tenger által elfoglalt terület folyamatosan változik; Strabo, aki azt állította, hogy a Föld állandóan függőleges mozgásokat tapasztal, most emelkedik és most süllyed; Idősebb Plinius, aki megírta a 36 kötetes „Természettörténet” című művet, amelyben összegyűjtötte és rendszerezte korának földtani ismereteit.

A tényleges geológiai tartalmú jelentősebb munkák a középkorban jelentek meg. Így Avicenna perzsa orvos és filozófus kidolgozta az ásványok első osztályozását, és Khorezm Al-Biruni tudósa megírta az „Információk az értékes ásványok ismeretéről” című munkát.

A reneszánsz idején a tudósok közel kerültek a modern tudás eredetéhez. A legnagyobb felfedezéseket a földrajz, a fizika, a biológia és más természettudományok, köztük a geológia területén tették. Így az olaszországi öntözőszerkezetek építésén dolgozó Leonardo da Vinci arra a következtetésre jutott, hogy a szárazföldi területek, ahol az építkezést elvégezték, egykor a tengerfenék voltak, mivel sok tengeri élőlény maradványt találtak a sziklákban. A geológia fejlődése szempontjából nagy jelentőséggel bírtak M. Kopernikusz csillagászati ​​munkái, akik bebizonyították, hogy a Föld kering a Nap körül, és nem fordítva (héliocentrikus modell).

Egyéni gondolatok, ötletek fogalmazódtak meg a földtani folyamatok és jelenségek megismerése terén. Így N. Steno dán tudós leírta a földkéreg elmozdulásának formáit, a tengerek transzgresszióját és visszafejlődését, és előterjesztette a hegység kialakulásának vulkáni elméletét. Munkái lefektették az olyan geológiai tudományok alapjait, mint a rétegtan és a tektonika, emellett e tudós nevéhez fűződik a geológiai módszer bevezetése a tudomány módszertani apparátusába. Német fizikus, matematikus és filozófus G.W. Leibniz volt az első, aki felvetette, hogy a kőzetek abból a forró olvadt tömegből keletkeznek, amely egykor a Földet alkotta. Jelentős hozzájárulás a további fejlődés A geológiához hozzájárultak Immanuel Kant „Az égbolt általános természetrajza és elmélete” és M.V. Lomonoszov „A föld rétegeiről”, „A szó a fémek születéséről a föld megrázkódtatásából”, „A kohászat vagy az érctestek első alapjai”.

késő XVIII- eleje XIX i.v. Európa és Ázsia számos régiójának geológiai szerkezetét vizsgáló expedíciós vizsgálatot jelölte meg, amelyet P.S. Pallos, I.I. Lepekhin és mások Kelet-Transbaikalia földtani térképe, amelyet D. Lebegyev és M. Ivanov állított össze, a világ egyik első geológiai térképének bizonyult.

A XVIII-XIX században. Számos olyan munka jelent meg, amely jelentős lendületet adott a tudomány további fejlődésének. A szászországi Feiberg Akadémia professzora, A. Werner a modern ásványtan egyik megalapítója lett. Az elméleti geológia területén az úgynevezett neptunisták iskoláját vezette, és azzal érvelt, hogy a bolygó arculatának megváltoztatásában a fő geológiai tényező a víz. D. Getton skót tudós (a plutonisták iskolájának alapítója) úgy vélte, hogy a geológiai folyamatokban a vezető szerep a földalatti erőké.

W. Smith angol tudós őslénytani módszert dolgozott ki a kőzetek relatív korának meghatározására. A módszer lényege, hogy a kőzetek relatív korát a fosszilis élőlények maradványai határozzák meg, mert A különböző korú üledékes kőzetek minden komplexe bizonyos organizmusok komplexumához kapcsolódik. A 19. század első felében megkezdődött a fosszilis élőlények maradványainak szisztematikus vizsgálata, melynek célja az üledékes rétegek elkülönítése és az összes ország egységes geokronológiai skála kialakítása volt. Ekkor következett be a paleonológia és a történeti geológia, mint önálló tudományág kialakulása is.

A 18. század második felében lefektették az elméleti geológia alapjait, és felvetődött a kőzetek eredetének kérdése. I. Kant és P.S. munkáinak köszönhetően Laplace tudományos kozmogóniát hoz létre. J. Lamarck, C. Lyell, C. Darwin munkái megcáfolják J. Cuvier katasztrófaelméletét, megerősítve a Föld fejlődésének evolúciós szakaszát.

A 19. század 80-as éveiben J. Goll és J. Deng megfogalmazta a geoszinklinák elméletének fő elveit.

2. előadás. Föld az univerzumban. A bolygó belső szerkezetének jellemzői.

A Föld egy kozmikus test, egy bolygó, amely az Univerzum része. Az Univerzumban minden égitest változó komplexitású klasztereket alkot. Így a Föld és műholdja a Hold egy rendszert alkot. Egy nagyobb rendszer része - a Naprendszer, amelyet a Nap és a körülötte mozgó égitestek - bolygók, aszteroidák, műholdak és üstökösök - alkotnak. A Naprendszer viszont a Galaxis része – ez a Tejút-galaxis. A galaxisok viszont még összetettebb rendszereket - galaxishalmazokat - alkotnak.

A Naprendszer egy központi csillagból áll - a Napból, kilenc bolygóból, valamint műholdakból, aszteroidákból és üstökösökből. A Naprendszer összes bolygója két nagy csoportra osztható:

1. „Földföldi bolygók” (Merkúr, Vénusz, Föld, Mars). E bolygók megkülönböztető jegyei a Naphoz közeli elhelyezkedésük; kis méretek; nagy anyagsűrűség; fő összetevőik a szilikátok (szilíciumvegyületek) és a vas, ezért a földi bolygók szilárd testek; a bolygók lassan forognak a tengelyük körül (a Merkúr forgási periódusa 58,7 földi nap; a Vénuszé 243, a Marsé kicsit több mint egy nap). Lassú forgásuk miatt a bolygók poláris összenyomódása kicsi, és gömbhöz közeli alakjuk van.

2. "Óriásbolygók" (Jupiter, Szaturnusz, Uránusz, Neptunusz, Plútó). Ennek a csoportnak a bolygói a távolsági a Naptól és nagy méretűek. A leggyakoribb kémiai elemek a hidrogén és a hélium, ezért az óriásbolygók gázgömbök. Minden óriásbolygó nagy sebességgel forog a tengelye körül, aminek köszönhetően nagy poláris kompressziójuk van. Minden bolygónak nagy számú műholdja van.

Kisbolygók(a görög astereideis szóból - csillagszerű) - a naprendszer kisbolygói.Vékony gyűrűt alkotnak a Mars és a Jupiter pályája között (feltehetően a Phaethon bolygó pusztulása után vagy az elsődleges gáz- és porcsomók következtében keletkeztek felhő). Átlagos távolságuk a Naptól 2,8-3,6 AU. Az első aszteroida Ceres nevet kapta (1801), 1880-ra már körülbelül 200 aszteroidát ismertek, és mára több mint 40 000 aszteroidára számították ki a pályát. A legnagyobb aszteroida, a Ceres átmérője 1000 km, a Pallas átmérője 608, a Vesta 540, a Hygia 450 km. Szinte minden aszteroida szabálytalan alakú, csak a legnagyobbak közelítik meg a labdát.

Az üstökösök (a görög kométákból - farkúak) a Naprendszer kis, nem világító testei, amelyek csak a Naphoz közeledve válnak láthatóvá. Nagyon megnyúlt ellipsziseken mozognak. Az üstökösök számát milliókban mérik. Ahogy közelednek a Naphoz, „fejük” és „farkuk” élesen elválik egymástól. A fejrész jég- és porrészecskékből áll. A farok ritkított gáz-por környezetében nátrium- és szénionokat találtak. Az egyik leghíresebb üstökös a Halley-üstökös, amely 76 évente megjelenik a Föld láthatósági zónájában.

Meteora– apró, néhány gramm tömegű szilárd testek, amelyek behatolnak a bolygó légkörébe. A 11-12 km/s sebességgel mozgó kis anyagrészecskék a légkör súrlódása miatt 1000 0 C-ra melegednek fel, amitől több másodpercig izzanak. A légkörben elégnek, mielőtt a felszínre érnének. A meteorokat egyedi és meteorzáporokra osztják. A leghíresebb meteorrajok a következők: Perseidák (augusztusban esik), Drakonidák (október), Leonidák (november). Ha a Föld áthalad a meteorraj pályáján, a részecskék „lehullanak a bolygóra”, és elkezdődik a „csillag eső”. A bolygó felszínére eső égitesteket meteoritoknak nevezzük. A Föld legnagyobb meteorkrátere 1265 m átmérőjű, és Arizonában, a Diablo-kanyon közelében található. A meteoritok leggyakoribb elemei az oxigén, a vas, a szilícium, a magnézium, a nikkel stb.

A Föld a Naptól számított harmadik bolygó és a legnagyobb bolygó a földi csoportban. A Holddal együtt a Föld kettős bolygót alkot. Kialakulásának korai szakaszában a Föld egy hideg kozmikus test volt, amely a természetben ismert összes kémiai elemet tartalmazta. Fokozatosan a gravitációs erők, a radioaktív elemek bomlási energiája és a holdi árapály hatására a Föld belseje felmelegedett. Amikor a belső hőmérséklet elérte a vas-oxidok és más vegyületek olvadási szintjét, megkezdődtek a bolygó magjának és fő héjainak: a mag, a köpeny és a kéreg kialakulásának aktív folyamatai.

A Föld belső szerkezetének tanulmányozása nagy nehézségekkel jár, mert A tudósok nem tudják közvetlenül megfigyelni a bolygó mélyén zajló folyamatokat. A főbb információforrások a Föld belsejének felépítéséről, azok anyagösszetételéről, az összesítés állapota földrengések és célzott robbanások során fellépő szeizmikus hullámok. Rövid időn belül szinte az egész Földet átjárják. Amikor áthaladnak a bolygó testén, a szeizmikus hullámok bizonyos mélységekben észrevehetően megváltoztatják sebességüket, ami a fő héj vagy geoszféra tulajdonságainak megváltozását jelzi: a földkéreg, a köpeny és a mag.

Földkéreg. A földkéreg a Föld merev héjának felső rétege - a litoszféra. A földkérget a mohorovici határvonal választja el az alatta lévő litoszféraköpenytől. A földkéreg felszíne három többirányú hatás következtében alakul ki: tektonikus mozgások, amelyek egyenetlen domborzatot hoznak létre, ennek a domborzatnak a denudációja az azt alkotó kőzetek pusztulása, mállása következtében, valamint ülepedési folyamatok következtében. Ennek eredményeként a földkéreg folyamatosan formálódó és egyben simító felszíne meglehetősen összetettnek bizonyul. A földkéreg vastagsága az óceánok alatti 5-10 km-től a hegyrendszerek alatti 70-75 km-ig terjed. A kontinensek és az óceánok kérgének összetétele, szerkezete és vastagsága eltérő, aminek köszönhetően sikerült azonosítani fő típusait: kontinentális, óceáni és két átmeneti.

Óceáni kéreg Összetételét tekintve primitív, és lényegében a köpeny felső, differenciált rétegét képviseli, amelyet vékony üledékréteg borít. Az óceáni kéreg általában három rétegre oszlik.

Az üledékes réteg az óceáni kéreg legkülső rétege. Az üledékes réteg átlagos vastagsága kicsi, körülbelül 500 m, de nagyon változó. Így a kontinentális peremek közelében és a nagy folyódelták területein 10-12 km-re nő. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy szinte minden szárazföldről szállított üledékes anyag lerakódik az óceánok part menti területein és a kontinensek kontinentális lejtőin. A nyílt óceánon az üledékréteg vastagsága az óceánközépi gerincek csúcsaitól, ahol szinte nincs csapadék, a perifériájuk felé növekszik.

Az óceáni kéreg második rétege a bazalt. A bazaltréteg teljes vastagsága eléri az 1,5-2 km-t. A bazaltréteg felső rétegét toleiites összetételű bazaltos lávák alkotják. A víz alatt kitörő lávák hullámos csövek és párnák bizarr formáját veszik fel, ezért párnalávának is nevezik őket. Az alábbiakban az azonos tholeites összetételű dolerit gátak láthatók, amelyek egykori tápcsatornák, amelyeken keresztül a bazaltos magma a hasadékzónákban az óceán fenekére áramlott. Az óceáni kéreg bazaltos rétege sok helyen feltárul az óceán fenekén, az óceánközépi gerincek gerincei mellett.

A nagy átalakulási törésekben előforduló gabbrotoleiites zárványok és szerpentinitek gyakori leletei azt jelzik, hogy az óceáni kéregben is megtalálhatók ezek a durva-kristályos kőzetek. Így az óceáni kéreg alsó rétegét gabbro-szerpentinit kőzetek képviselik. A szeizmikus adatok szerint ennek a harmadik rétegnek a vastagsága 4,5-5 km. Így az óceáni kéreg teljes vastagsága 6,5-7 km. Alul az óceáni kérget a felső köpeny kristályos kőzetei borítják. Az óceánközépi gerincek gerincei alatt az óceáni kéreg közvetlenül a forró köpenyből kiszabaduló bazaltos olvadékok zsebei fölött fekszik.

Az óceáni kéreg az óceánközépi hátságok hasadékzónáiban jön létre az alattuk fellépő forró köpenyből a bazaltos olvadékok elválása (kiszabadulása) és az óceánfenék felszínére való kiömlése következtében. Évente legalább 12 km 3 bazaltolvadék emelkedik ki az asztenoszférából, ömlik ki az óceán fenekére, és kikristályosodik, kialakítva az óceáni kéreg teljes második és harmadik rétegének egy részét.

kontinentális kéreg mind összetételében, mind szerkezetében élesen eltér az óceánitól. Vastagsága a szigetívek és átmeneti kéregű területek alatti 20-25 km-től a Föld fiatal gyűrött övei alatti 80 km-ig (Andok és Alpesi-Himalája) terjed. Az óceáni kéreggel ellentétben a legtöbb kontinentális kéreg nagyon ősi. A föld legrégebbi kőzeteinek korából ítélve a kontinentális kéreg kialakulása az Archeánban kezdődött. Az archean és a proterozoikum fordulójára a Föld tektonikai tevékenysége következtében a modern kontinentális kéreg tömegének megközelítőleg 70%-a kialakult.

A kontinentális kéreg szerkezete is három rétegből áll: üledékes, gránitgneisz és bazalt.

A felső üledékréteg vastagsága az ősi pajzsokon 0 km-től a kontinensek passzív peremén és a platformok peremvölgyein 10-15 km-ig terjed. Az üledékekben agyagos üledékek és sekély tengeri medencékben képződött karbonátok dominálnak.

A kontinentális kéreg második rétegét a regionális és metamorf folyamatok eredményeként létrejövő prekambriumi (archeai-proterozoikum) gránit-gneisz kőzetek (gneiszek, dioritok, gránitok és kristályos palák) képviselik. A réteg vastagsága 10-15 km.

A földkéreg harmadik rétegét bazaltok képviselik, ennek a rétegnek a vastagsága 15-35 km. A kontinentális kéreg gránit-gneisz és granulit-bazalt rétegeit elválasztó határvonalat Conrad-határnak nevezzük.

A földkéreg szubceáni altípusa a belső és peremtengerek medencéire jellemző (fekete, azovi, ohotszk, mediterrán stb.). Az üledékréteg nagy vastagsága jellemzi - 5-10 km (néhol elérheti a 20 km-t is).

A földkéreg szubkontinentális altípusa szigetívekre jellemző (Kuril, Japán szigetek). Fő jellemzői szerint közel áll a kontinentálishoz, de vastagsága észrevehetően kisebb - 20-30 km.

Palást. A Föld szilikáthéja - köpenye - a földkéreg alapja és a földmag felszíne között helyezkedik el, mintegy 2900 km mélységben. Ez a legnagyobb geoszféra, a bolygó térfogatának 83%-át és tömegének 66%-át teszi ki. A földkéreg és a földköpeny közötti határvonalat Mohorovic-felszínnek nevezik. A szeizmológiai adatok a köpeny meglehetősen összetett belső szerkezetére utalnak. A fizikai paraméterek értékei szerint a köpeny felső részre (a Mohorović felszínétől 670 km mélységig) és alsó részre (670-2900 km) oszlik. A földkérget alkotó kőzetekhez képest a köpenykőzetek sűrűbbek, és érezhetően nagyobb bennük a szeizmikus hullámok terjedési sebessége. Ez nem csak az anyag nagy nyomás alatti összenyomásával magyarázható, hanem olyan kémiai folyamatokkal is, amelyek egyes ásványok más ásványokká való átalakulásához vezetnek. A köpenyre jellemző a hőmérséklet emelkedése 2000-ről 3700 °C-ra és a nyomás 35-ről 136 GPa-ra.

Felső köpeny jól körülhatárolható belső szakasza van, amely 410 km mélységben halad el és két rétegre osztja. A felső réteget, amely a Mohorović felszíntől 410 km mélységig húzódik, Gutenberg-rétegnek nevezik. Jellemzője a szeizmikus hullámok mélységgel való áthaladási sebességének növekedési ütemének lassulása, az alsó rétegben pedig még csökkenés is, ami a köpenyanyag meglágyult, részben olvadt állapotával magyarázható. A Gutenberg-rétegnek ezt a részét asztenoszférának nevezik. A Gutenberg-réteg felső része a földkéreggel együtt egyetlen merev héjat alkot - a litoszférát, amely az asztenoszféra felett helyezkedik el. A litoszféra és az asztenoszféra alkotja a tektonoszférát - a Föld tektonikai folyamatainak fő megnyilvánulási területét.

A litoszféra és az asztenoszféra fogalma tisztán fizikai. Különböznek viszkozitásukban - merev és törékeny litoszféra és plasztikusabb, mozgékonyabb asztenoszféra. A litoszféra és az asztenoszféra határa az óceánközépi hátságok axiális zónáiban helyenként 3-4 km mélységben van.

Az óceánok perifériája felé a litoszféra vastagsága az alsó kéreg, és főleg a felső köpeny (litoszférikus köpeny) miatt megnő, és a kontinensekkel határos területeken elérheti a 80-100 km-t.

A kontinensek középső részein, különösen az olyan ősi platformok pajzsai alatt, mint a kelet-európai vagy a szibériai, a litoszféra vastagsága 150-200 km, maximumát Dél-Afrikában (350 km) éri el.

Szinte a teljes litoszféraköpeny ultramafikus kőzetekből, peridotitokból, ritkábban dunitokból áll, amelyek fő ásványai a piroxének, az olivin és a gránátok.

A Gutenberg-réteg alatt, 410-670 km-es intervallumban található a Golitsyn-réteg, amelyet a szeizmikus hullámok mélységi sebességének nagyon éles növekedése jellemez, ami a köpenyanyag sűrűségének növekedésével magyarázható. 10% a jelentős ásványi átalakulások miatt - egyes ásványfajták átmenete a többire, sűrűbb atompakolás mellett: az olivin spinellbe, a piroxén gránátba kerül. Feltételezhető, hogy ez a réteg főleg gránátokból áll. A réteg kémiai összetételének fontos összetevője a víz, amelynek tartalma egyes becslések szerint körülbelül 1%.

Alsó köpeny 670 km-es mélységből indul ki és a Föld sugara mentén 2900 km-ig terjed. Az alsó köpeny fő elemei a szilikátok (elsősorban perovszkit és magnezioüsztit). Az alsó köpeny anyagának megfigyelt sűrűsége azonban a vas és a magnézium arányának növekedésére utal. Az alsó köpeny két rétegből áll. Feltételezhető, hogy az alsó réteg, amely az alsó köpeny és a külső mag határán helyezkedik el, hatalmas, a Föld felszíne felé irányított, köpenyen átmenő hőáramokat képes generálni, amelyek a bolygó felszínén nagy méretűek formájában jelentkezhetnek. vulkáni területek, mint például a Hawaii-szigetek, Izland stb.

A Föld magja A bolygó térfogatának körülbelül 17%-át és tömegének 34%-át teszi ki. A magot és a köpenyt elválasztó határt Wichert-Gutenberg rétegnek nevezik. A szeizmográfia szerint a mag felszíne egyenetlen, kiemelkedéseket, mélyedéseket képez. A mag szerkezete három elemből áll: a külső magból, a belső magból és az átmeneti rétegből.

Külső mag. Nem sugároz át keresztirányú szeizmikus hullámokat, ami azt jelezheti, hogy az azt alkotó anyag folyékony halmazállapotú. Jelenleg a legtöbb tudós úgy véli, hogy a külső mag vas-oxid olvadékából áll, nikkellel és más könnyebb elemekkel (kénnel, szilíciummal, oxigénnel és hidrogénnel) keverve, amelyek csökkentik a sűrűségét és az olvadáspontját. Feltételezzük, hogy a külső magban lévő konvektív áramok generálják a Föld fő mágneses terét.

Belső mag vas-nikkel ötvözetből áll, esetleg némi kén- és oxigénkeverékkel. A nyomás itt eléri a 360 GPa-t, a hőmérsékletet 6500-6800°C-ra becsülik. A külső és a belső mag közötti átmeneti réteg valószínűleg vas-szulfid-triolitból áll. Ez egy viszonylag vékony réteg, 140 km vastag.

A legújabb kutatások szerint a belső magra üveges állapot jellemző. A benne lévő vas nem kristályrács segítségével, hanem fagyott, erősen viszkózus olvadék formájában strukturálódik szilárd állapotba. Ez az olvadék üvegesedik vagy üveggé alakul. Valószínűleg a Föld magja egy rendkívül rugalmas test, amelynek viszkozitása egyenletesen növekszik az üvegértékig.

Valószínűleg mindenki ismeri a geológiát, annak ellenére, hogy talán ez az egyetlen természettudományos tudományág, amelyet nem tanulnak az iskolai tantervben. A „geológiai” tudás fejlődése végigkísérte az emberiség fejlődését történelmének minden szakaszában. Elég megjegyezni, hogy a történelem általános periodizálása a szerszámgyártáshoz használt anyagok természetén alapul: kő-, bronz- és vaskor. Az ásványi anyagok kitermelése és feldolgozási technológiájának fejlesztése óhatatlanul összefügg az ásványok és kőzetek tulajdonságaira vonatkozó ismeretek gyarapodásával, a lelőhelyek felkutatására vonatkozó kritériumok kialakításával és a fejlesztési módszerek tökéletesítésével. A technológiai fejlődés, beleértve modern színpad a civilizáció fejlődése elképzelhetetlen a természeti erőforrások felhasználása nélkül.

Ugyanakkor a modernhez közel álló felfogásban a „geológia” kifejezést csak 1657-ben használta először M. P. Esholt norvég természettudós, és a geológia a természettudomány önálló ágaként csak a második felében kezdett formát ölteni. a 18. század. Ekkor alakultak ki a geológiai objektumok és folyamatok megfigyelésének és leírásának elemi technikái, kidolgozták az első vizsgálati módszereket, rendszerezték az eltérő ismereteket, felmerültek az első hipotézisek. Ez az időszak A. Brongniard, A. Werner, J. Cuvier, C. Lyell, M. Lomonoszov, W. Smith és még sokan mások nevéhez fűződik. A geológia tudománnyá válik.

A tudomány a világ törvényeire vonatkozó, egymással összefüggő, fejlődő tudásrendszer az emberi tevékenység eredményeként.

A tudományos ismeretek összetevői:

1. A probléma megfogalmazása, i.e. olyan probléma, amelyet a meglévő ismeretek alapján nem lehet megoldani.

2. Hipotézis kidolgozása - számos tényen alapuló feltételezések rendszere. A problémával kapcsolatos nézőpontok megfogalmazása alapján hipotézist dolgozunk ki. A bizonyítás során egyes hipotéziseket elvetnek, másokat tények igazolnak, és gazdagítják az elméletet.

3. Elmélet - általános ismeretek rendszere egy adott területről (például Charles Darwin elmélete).

A geológia a földtani testek anyagösszetételével, szerkezetével, eredetével és fejlődésével, valamint az ásványok eloszlásával kapcsolatos ismeretek fejlődő rendszere. Így a geológia vizsgálatának tárgyai: a természetes testek és a Föld egészének összetétele és szerkezete; a Föld felszínén és mélyén zajló folyamatok; a bolygó fejlődésének története; ásványok elhelyezése. Kirajzolódik a geológiai testek bizonyos hierarchiája (ahol az anyag szerveződésének minden egyes rangjának testeit az előző rangú testek természetes kombinációja alkotja): ásvány - kőzet - geológiai képződmény - geoszféra - bolygó egésze. A geológiában vizsgált „minimális” objektum egy ásvány (az ásványokat alkotó elemi részecskéket és kémiai elemeket a fizika és a kémia megfelelő részei tárgyalják).

Az ásványok természetes fizikai és kémiai folyamatok eredményeként keletkező, összetételében és szerkezetében homogén kristályos anyagok. A geológia egyik ága - az ásványtan - az ásványok tanulmányozásával foglalkozik.

Az ásványtan az ásványok összetételének, tulajdonságainak, szerkezetének és képződési feltételeinek tudománya. Ez az egyik legrégebbi földtani tudomány, és fejlődése során a földtani tudományok önálló ágai váltak el tőle.

A kőzetek természetes ásványi aggregátumok, amelyek a Föld mélyén vagy annak felszínén képződnek különböző geológiai folyamatok során. Eredetük szerint (genetikailag) háromféle kőzetet különböztetnek meg: magmás, tüzes folyékony természetes, túlnyomórészt szilikát olvadékok - magma és láva - kristályosodása eredményeként képződnek; üledékes, amely a Föld felszínén a meglévő kőzetek fizikai és kémiai pusztulása, ásványi anyagok vizes oldatokból történő lerakódása vagy élő szervezetek létfontosságú tevékenysége eredményeként képződik; metamorf, a Föld mélyén magas hőmérséklet és nyomás hatására magmás, üledékes vagy korábban kialakult metamorf kőzetek átalakulása során keletkezik. A kőzeteket petrográfia segítségével vizsgálják.

A petrográfia a kőzetek összetételét, szerkezetét, eredetét és eloszlási mintáit vizsgáló tudomány. Az üledékes kőzeteket vizsgáló litológiát általában megkülönböztetik a petrográfiától, mint önálló tudománytól.

A geológiai képződmények bizonyos genetikai kőzettípusok természetes kombinációja, amelyeket közös képződési feltételek kötnek össze. A geológiai képződményeket a geológia számos ágában figyelembe veszik (kőzettan, litológiában, geotektonikában stb., még egy speciális irányt is kiemelnek - a képződmények tanulmányozását). Tekintettel arra, hogy a képződmények magas rangú objektumként való azonosítása csak a földkéreg nagy területeinek vizsgálatával lehetséges, a regionális geológia fontos szerepet játszik vizsgálatukban.

A regionális geológia a geológia egyik ága, amely a földkéreg egyes területeinek geológiai szerkezetének és fejlődésének vizsgálatával foglalkozik.

A geoszférák koncentrikus rétegek (héjak), amelyeket a Föld anyaga alkot. A perifériától a Föld középpontja felé haladva a légkör, a hidroszféra (a külső geoszférákat képezi), a földkéreg, a földköpeny és a Föld magja (belső geoszférák). Az élőlények élőhelyét, beleértve a légkör alsó részét, a teljes hidroszférát és a földkéreg felső részét, bioszférának nevezzük.

A geoszférák, összetételük, a bennük lezajló folyamatok és kapcsolataik vizsgálatában a legfontosabb szerepet a geofizika és a geokémia kapja.

A geofizika tudományegyüttes, amely a Föld egészének fizikai tulajdonságait és a szilárd szféráiban, valamint a folyékony (hidroszféra) és a gáz (légkör) héjában végbemenő fizikai folyamatokat vizsgálja.

A geokémia olyan tudomány, amely a kémiai elemek történetét, eloszlásuk és vándorlásuk törvényeit vizsgálja a Föld beleiben és felszínén. A Föld szilárd héjainak összetételét és szerkezetét megváltoztató mély folyamatokat vizsgáló tudományt geodinamikának nevezik.

Az ásványok és kőzetek bizonyos geológiai testek formájában fordulnak elő. A geológia fontos területe az a tudomány, amely a kőzetek előfordulását, e formák kialakulásának mechanizmusát és okait vizsgálja. Azt a tudományt, amely a kőzetek földkéregben való előfordulási formáit és e formák kialakulásának mechanizmusát vizsgálja, szerkezetgeológiának nevezik (általában a tektonika egyik ágának tekintik).

A tektonika a litoszféra szerkezetének, mozgásának és alakváltozásainak, valamint a Föld egészének fejlődésével összefüggésben történő fejlődésének tudománya. A geológusoknak több milliárd év alatt felhalmozódott kőzetrétegekkel kell megküzdeniük. Ezért egy másik fontos terület azok a tudományok, amelyek a kőzetrétegekben őrzött nyomokból helyreállítják a földtörténeti eseményeket és azok sorrendjét.

A geokronológia a kőzetek kialakulásának sorrendjét és korát vizsgálja.

A rétegtan a geológia egyik ága, amely a földkérget alkotó üledékes, vulkanogén-üledékes és metamorf kőzetek képződési és osztódási sorrendjének vizsgálatával foglalkozik. Ennek az iránynak az általánosító diszciplínája a történeti geológia - a bolygó geológiai fejlődését, az egyes geoszférákat és a szerves világ fejlődését vizsgáló tudomány. Mindezek a geológiai tudományok szorosan kapcsolódnak az őslénytanhoz, amely a geológia és a biológia metszéspontjában keletkezett és fejlődött ki.

A paleontológia olyan tudomány, amely az elmúlt geológiai korszakok növény- és állatvilágának fejlődéstörténetét vizsgálja élőlények fosszilis maradványainak és élettevékenységük nyomainak felhasználásával.

A földtani tudományok alkalmazott iránya is számos fontos szakaszt foglal magában: az ásványkincsek geológiája; hidrogeológia – a talajvíz tudománya; mérnökgeológia, amely különféle építmények építésének földtani viszonyait vizsgálja stb.

A geológia által vizsgált objektumok sokoldalúsága egymással összefüggő tudományágak komplexumává változtatja. Sőt, a legtöbb esetben minden egyes tudományág három szempontot foglal magában: leíró (egy objektum tulajdonságainak tanulmányozása, osztályozása stb.), dinamikus (alakulásuk és változásuk folyamatait figyelembe véve) és történeti (a tárgyak időbeli alakulását figyelembe véve). ).

Az eredmények felhasználási területe szerint a tudományos kutatás alapvetőre és alkalmazottra oszlik. Cél alapkutatás- új alapvető természeti törvények vagy a tudás útjainak és eszközeinek felfedezése. Az alkalmazás célja új technológiák, műszaki eszközök, fogyasztási cikkek létrehozása. A geológiával kapcsolatban az alábbi gyakorlati feladatokat kell megjegyezni: új ásványlelőhelyek feltárása és fejlesztésük új módszerei; felszín alatti vízkészletek vizsgálata (ásvány is); a különböző építmények építésének földtani feltételeinek vizsgálatával kapcsolatos mérnökgeológiai feladatok; az altalaj védelme és ésszerű használata.

A geológia számos tudománnyal áll szoros kapcsolatban. Az alábbi ábra azokat a tudományágakat mutatja be, amelyek a geológia és a kapcsolódó tudományágak kölcsönhatása eredményeként keletkeztek:

1. ábra. A geológia és más tudományok kapcsolata

A földtani kutatás legfontosabb módszere a geológiai felmérés - olyan terepi földtani kutatások komplexuma, amelyek célja a földtani térképek elkészítése és a területek ásványok jelenlétével kapcsolatos kilátásainak azonosítása. A földtani felmérés a kőzetek természetes és mesterséges kibúvóinak (kibúvódásainak) vizsgálatából áll (összetételük, eredetük, koruk, előfordulási mintáik meghatározása); majd domborzati térképen felrajzolják e kőzetek elterjedési határait, jelezve előfordulásuk jellegét. Az így kapott geológiai térkép elemzése lehetővé teszi a terület szerkezetének modelljének és a rajta található különféle ásványok elhelyezkedésének adatainak elkészítését.

A geológia igazi történettudomány, és legfontosabb feladata a geológiai események sorrendjének meghatározása. Értelmetlen azt állítani, hogy mindezen feladatok elvégzése érdekében a kőzetek időbeli kapcsolatainak számos legegyszerűbb és legintuitívabb jelét fejlesztették ki ősidők óta. Mindenki tudja, hogy a tolakodó kapcsolatokat mindig az intruzív kőzetek és azok befogadó rétegei közötti érintkezések jelentik. Az is ismert, hogy az ilyen intruzív kapcsolatokra utaló jelek felfedezése (keményedési zónák, gátak stb.) egyértelműen arra utal, hogy a behatolás később alakult ki, mint a befogadó kőzetek.

Ismeretes, hogy a xenolitok és töredékek olyan kőzetekbe hullanak, ahol saját forrásuk pusztulása következtében mind korábban keletkeztek, mint a befogadó kőzeteik, így relatív koruk meghatározására is felhasználhatók. Pedig az aktualizmus elve megmutatta, hogy a korunkban működő geológiai kimeríthetetlen erők is rokon módon működtek akkoriban. Hihetetlen módon James Hutton meg tudta fogalmazni az aktualizmus elvét a következő mondattal: „A jelen a jövő kulcsa”.

A kategorikus kijelentés nem teljesen pontos. Valószínűleg a „hősi erő” fogalma nem geológiai, hanem fizikai fogalom, amely közvetett kapcsolatban áll a geológiával. Hozzáértőbb a geológiai folyamatokról beszélni. Az ezeket a folyamatokat kísérő erők azonosítása a geológia fő feladatává válhat, ami sajnos nem így van. Ismertté vált, hogy korunkban az aktualizmus elve akadályozza a geológiai folyamatokkal kapcsolatos elképzelések kialakulását. Természetesen az elsődleges horizontalitás elve meg tudta erősíteni, hogy a tengeri üledékek, amikor kialakulnak, csak vízszintesen fekszenek.

Kétségtelen, hogy a szuperpozíció elve éppen abban rejlik, hogy minden olyan kőzet, amelyik a gyűrődések, törések által nem zavart helyzetben van, sorrendben, kialakulásuk sorrendjében következik. A fiatal sziklák magasabban, az ősi sziklák pedig alacsonyabban helyezkednek el a szakaszon. Egyébként a végső szukcesszió elve azt feltételezi, hogy ugyanazok az élőlények ugyanabban az időben oszlottak el az óceánban. Érdemes ezt is hangsúlyozni: egy őslénykutató, aki egy kőzetben azonosított egy fosszilis maradványhalmazt, olyan kőzeteket találhat, amelyek egy időben keletkeztek.

Bevezetés

ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓK A GEOLÓGIÁRÓL

Előadás 1. Földtan és a földtani tudományok ciklusa. Rövid áttekintés történeteket

MODERN FOGALMAK A FÖLDRŐL ÉS A FÖLDKÉGÉRŐL

2. előadás. A Föld eredete (kozmogonikus hipotézisek). Szerkezet és összetétel

Föld. A földkéreg szerkezete.

3. előadás A földkéreg anyagösszetétele. Ásványok. Sziklák

EXOGÉN FÖLDTANI FOLYAMATOK

4. előadás Időjárás (hipergenezis). A szél geológiai tevékenysége.

Felszíni és felszín alatti vizek geológiai aktivitása

5. előadás A gleccserek földtani tevékenysége.

Tengerek és óceánok geológiai tevékenysége

Endogén geológiai folyamatok

6. előadás Magmatizmus. Metamorfizmus

7. előadás A földkéreg mozgásai. Tektonikus szerkezetek. Földrengések

A FÖLD FEJLŐDÉSÉNEK TÖRTÉNETE

8. előadás Geokronológia és a földtani múlt rekonstrukciójának módszerei.

A Föld fejlődése a prekambriumban és a paleozoikumban

9. előadás A Föld fejlődése a mezozoikumban és a kainozoikumban. A negyedidőszak természete

ÁSVÁNYI ERŐFORRÁSOK

10. előadás Ásványlerakódások és mintázataik

elhelyezés. Racionális altalajhasználat

BELORÚSZ ÁLLAMI EGYETEM

FÖLDRAJZI KAR

Dinamikus Földtani Tanszék

ELŐADÁSTANFOLYAM

A SPECIÁLIS BEVEZETÉS

ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓK A GEOLÓGIÁRÓL

Előadás 1. Földtan és a földtani tudományok ciklusa.Rövid történeti áttekintés

Geológia és a földtani tudományok ciklusa.

A geológia (görögül "geo" - föld, "logosz" - tanítás) az egyik legfontosabb tudomány a Földről. Tanulmányozza a Föld összetételét, szerkezetét, fejlődéstörténetét, a belsejében és felszínén lezajló folyamatokat. A modern geológia számos természettudomány - matematika, fizika, kémia, biológia, földrajz - legújabb eredményeit és módszereit használja. A tudomány és geológia e területein a jelentős előrelépést a Földdel kapcsolatos fontos határtudományok – a geofizika, a geokémia, a biogeokémia, a kristálykémia, a paleogeográfia – megjelenése és fejlődése jellemezte, amelyek lehetővé teszik a Föld összetételére, állapotára és tulajdonságaira vonatkozó adatok beszerzését. anyag a földkéreg mély részein és az alatta elhelyezkedő földhéjak. Különösen figyelemre méltó a geológia többoldalú kapcsolata a földrajzzal (tájtudomány, klimatológia, hidrológia, glaciológia, oceanográfia) a Föld felszínén lezajló különféle geológiai folyamatok ismeretében. A geológia és a földrajz kapcsolata különösen szembetűnő a földfelszín domborzatának és fejlődési mintázatainak vizsgálatában. A geológia a domborzattanulmányozás során a földrajz adatait használja fel, ahogyan a földrajz a geológiai fejlődéstörténetre és a különféle geológiai folyamatok kölcsönhatásaira támaszkodik. Ennek eredményeként a domborzattudomány - a geomorfológia valójában egyben határtudomány is.

A geofizikai adatok szerint a Föld szerkezetében több héjat különböztetnek meg: földkéreg, köpenyÉs A Föld magja. A geológia közvetlen tanulmányozásának tárgya a földkéreg és a felső köpeny alatta lévő szilárd réteg. litoszféra(görögül „öntött” - kő). A vizsgált objektum összetettsége a geológiai tudományok jelentős differenciálódását idézte elő, amelyek komplexuma a határtudományokkal (geofizika, geokémia stb.) együtt

Lehetővé teszi, hogy betekintést kapjunk szerkezetének különböző aspektusaiba, a folyamatban lévő folyamatok lényegére, fejlődéstörténetére stb.

A geológia számos fő területe közül az egyik

a litoszféra anyagösszetételének vizsgálata: kőzetek, ásványok, kémiai elemek. Egyes kőzetek magmás szilikátolvadékból keletkeznek, és ún tüzes vagy kitört; mások - üledékképződés és felhalmozódás útján tengeri és kontinentális körülmények között, és üledékesnek nevezik; harmadik - változása miatt a különböző kőzetek hatása alatt a hőmérséklet és a nyomás, folyékony és gáz folyadékok és az úgynevezett metamorf.

A litoszféra anyagösszetételének vizsgálatát a geológiai tudományok komplexuma végzi, amelyek gyakran egyesülnek a geokémiai körforgás elnevezéssel. Ezek közé tartozik: a kőzettani (görögül „petroo” – kő, szikla, „grafe” – írás, leírás), vagy a kőzettan – a magmás és metamorf kőzeteket, azok összetételét, szerkezetét, képződési körülményeit, a hatás alatti változás mértékét vizsgáló tudomány. különböző tényezők és a földkéregben való eloszlás mintája. A litológia (görögül "litho" - kő) az üledékes kőzeteket tanulmányozó tudomány. Ásványtan – az ásványokat tanulmányozó tudomány – természetes kémiai vegyületek vagy a kőzeteket alkotó egyes kémiai elemek. A krisztallográfia és a kristálykémia a kristályok és az ásványok kristályos állapotának tanulmányozása. A geokémia a litoszféra anyagi összetételét átfogó, szintetizáló tudomány, amely a fenti tudományok eredményein alapul, és a kémiai elemek történetét, eloszlásuk és vándorlásuk törvényeit tanulmányozza a Föld beleiben és felszínén. Az izotópgeokémia megszületésével a geológiában új lap nyílt a Föld geológiai fejlődéstörténetének helyreállításában.

A litoszféra anyagösszetételének, valamint más folyamatoknak a tanulmányozása folyik különféle módszerek. Először is, ezek közvetlen geológiai módszerek - a kőzetek közvetlen tanulmányozása folyók, tavak, tengerek partján, bányák, bányák, fúrómagok természetes kiemelkedéseiben. Mindez viszonylag sekély mélységekre korlátozódik. A világ legmélyebb, és eddig egyetlen kútja, a Kola-kút mindössze 12,5 km-t ért el. De a földkéreg mélyebb horizontjai és a felső köpeny szomszédos része is elérhető közvetlen tanulmányozásra. Ezt elősegítik a vulkánkitörések, amelyek a felső köpeny szikláinak töredékeit hozzák magukhoz, kitört magma-lávafolyamokba zárva. Ugyanez a kép figyelhető meg a gyémántcsapágyas robbanócsövekben, amelyek mélysége 150-200 km-nek felel meg. A litoszféra anyagok vizsgálatában e direkt módszerek mellett széles körben alkalmazzák az optikai módszereket és egyéb fizikai és kémiai vizsgálatokat - röntgendiffrakciót, spektrográfiai stb. a kémiai és spektrális elemzések megbízhatósága, a kőzetek és ásványok racionális osztályozásának megalkotása, stb.

geológiai folyamatok modellezését lehetővé tevő kísérleti módszerek; mesterségesen szerezzenek különféle ásványokat és kőzeteket; óriási nyomásokat és hőmérsékleteket hoz létre, és közvetlenül megfigyelheti az anyag viselkedését ilyen körülmények között; megjósolni a litoszféra lemezeinek mozgását, sőt bizonyos mértékig elképzelni bolygónk felszínének megjelenését is az elkövetkező évmilliókban.

A geológiai tudomány következő iránya az dinamikus geológia, különböző geológiai folyamatok, a földfelszín domborzati formáinak, a különböző eredetű kőzetek kapcsolatainak, előfordulásuk természetének, alakváltozásainak tanulmányozása. Ismeretes, hogy a geológiai fejlődés során többszörös változás következett be a földfelszín összetételében, halmazállapotában, a földfelszín megjelenésében és a földkéreg szerkezetében. Ezek az átalakulások különféle geológiai folyamatokhoz és azok kölcsönhatásaihoz kapcsolódnak. Közülük két csoport emelkedik ki: 1) endogén(görög „endro” - belül), ill belső, a Föld termikus hatásával, a mélyében fellépő feszültségekkel, a gravitációs energiával és annak egyenetlen eloszlásával összefüggésben; 2) exogén(görög „exos* – kívül, külső), ill külső, jelentős változásokat okozva a földkéreg felszíni és felszínközeli részein. Ezek a változások a Nap sugárzó energiájával, a gravitációval, a víz és a légtömegek folyamatos mozgásával, a víz keringésével a felszínen és a földkéreg belsejében, az élőlények élettevékenységével és egyéb tényezőkkel függnek össze. Minden exogén folyamat szorosan összefügg az endogénekkel, ami a Föld belsejében és felszínén ható erők összetettségét és egységét tükrözi.

A dinamikus geológia területe magában foglalja geotektonika(görög „tectos” - építő, szerkezet, szerkezet) - a földkéreg és a litoszféra szerkezetét, valamint azok időben és térben történő fejlődését tanulmányozó tudomány. A geotektonika sajátos ágai a következők: szerkezetföldtan, amely a kőzetek előfordulási formáival foglalkozik; tektonofizika, amely a kőzetek deformációjának fizikai alapjait vizsgálja; regionális geotektonika, amelynek vizsgálati tárgya a földkéreg egyes nagy régióin belüli szerkezete és fejlődése. A dinamikus geológia fontos ágai szeizmológia(görögül „seismos - remegés”) - a földrengések tudománya és vulkanológia, modern vulkáni folyamatokkal foglalkozó.

A földkéreg és a Föld egészének geológiai fejlődésének története a történeti geológia vizsgálatának tárgya, amely magában foglalja a rétegtan(görög „réteg” - réteg), amely a kőzetrétegek kialakulásának sorrendjével és különböző egységekre való felosztásával foglalkozik, valamint paleogeográfia(görögül „palyaios – ókori”), amely a Föld felszínének fiziográfiai körvonalait tanulmányozza a geológiai múltban, és paleotektonika, a földkéreg ősi szerkezeti elemeinek rekonstrukciója. A kőzetrétegek felosztása és a rétegek relatív geológiai korának megállapítása lehetetlen a fosszilis szerves maradványok vizsgálata nélkül, amellyel foglalkozunk. paleontológia, szorosan kapcsolódik mind a biológiához, mind a geológiához. Hangsúlyozandó, hogy fontos geológiai feladat a földkéreg egyes, régióknak nevezett területeinek földtani szerkezetének és fejlődésének tanulmányozása, amelyek szerkezeti és evolúciós jellemzői vannak. Ez általában megtörténik regionális geológia, amely gyakorlatilag a felsorolt ​​geológiai tudományágak mindegyikét felhasználja, és az utóbbiak egymással kölcsönhatásban kiegészítik egymást, ami jól mutatja szoros kapcsolatukat és elválaszthatatlanságukat. Nál nél regionális tanulmányok A távoli módszereket széles körben használják helikopterekről, repülőgépekről és mesterséges földi műholdakról történő megfigyelések során.

Széles körben alkalmazzák a közvetett ismereteket, elsősorban a földkéreg mélyszerkezetéről és a Föld egészéről. geofizika- tudományon alapuló fizikai módszerek kutatás. Az ilyen vizsgálatok során alkalmazott különféle fizikai tereknek köszönhetően a geológiai szerkezet tanulmányozására a magnetometriai, gravimetriai, elektrometriai, szeizmometriai és számos egyéb módszert különböztetnek meg. A geofizika szorosan kapcsolódik a fizikához, a matematikához és a geológiához.

A geológia egyik legfontosabb feladata az állam gazdasági erejének alapját képező ásványlelőhelyek előrejelzése. Erről szól a tudomány ásványi lelőhelyek, amelyek körébe mind az érc, mind a nemfémes ásványok, valamint az üzemanyagok - olaj, gáz, szén, olajpala - tartoznak. Ugyanilyen fontos ásványi anyag ma a víz, különösen a felszín alatti víz, amelynek eredetét, előfordulási körülményeit, összetételét és mozgási mintáit a tudomány vizsgálja. hidrogeológia(görög „hidr” - víz), mind a kémiával, mind a fizikával és természetesen a geológiával kapcsolatos.

Fontos mérnökgeológia - tudomány, amely a földkérget az élet és a különféle emberi tevékenységek médiumaként vizsgálja. A geológia alkalmazott ágaként kialakult, a mérnöki építmények építési geológiai viszonyait tanulmányozó tudomány ma már fontos problémákat old meg az emberi litoszférára és a litoszférára gyakorolt ​​hatásával kapcsolatban. környezet. A mérnökgeológia kölcsönhatásban áll egyrészt a fizikával, a kémiával, a matematikával és a mechanikával, másrészt a geológia különböző tudományágaival, harmadrészt a bányászattal és az építőiparral. A közelmúltban önálló tudományként jelent meg geokriológia(görögül „krios - hideg, jég”), az Oroszország területének csaknem 50% -át elfoglaló „permafrost” kőzetek fejlődési területein zajló folyamatok tanulmányozása. A geokriológia szorosan kapcsolódik a mérnökgeológiához.

Az űrkutatás kezdete óta felmerült kozmikus geológia vagy bolygók geológiája. Az óceán és a tenger mélységének fejlődése vezetett a megjelenéshez tengeri geológia, Ennek jelentősége rohamosan növekszik annak köszönhetően, hogy a világon megtermelt olajnak már csaknem egyharmada a tengerek és óceánok fenekére esik.

Fejlesztés elméleti problémák a geológia számos nemzetgazdasági probléma megoldásával párosul: 1) különféle ásványok új lelőhelyeinek felkutatása és felfedezése, amelyek az ipar és a mezőgazdaság fő alapját képezik; 2) az ivó- és ipari vízellátáshoz, valamint a meliorációhoz szükséges felszín alatti vízkészletek tanulmányozása és meghatározása; 3) az épülő nagy építmények projektjeinek mérnöki-geológiai megalapozása és az építés befejezése utáni állapotváltozások tudományos előrejelzése; 4) a Föld belsejének védelme és ésszerű használata.

A Föld evolúciójának, keletkezésének és fejlődésének összes törvényének ismerete rendkívül fontos a természet általános materialista felfogásában, azokban a filozófiai konstrukciókban, amelyek a világ egységét tükrözik. Ez a geológia általános tudományos jelentősége.

A történelem rövid áttekintése.

A geológiai tudomány kezdete óta hosszú fejlődésen ment keresztül. A geológia gyökerei a távoli múltba nyúlnak vissza. Az ember tudatos élete hajnalán kezdte el tanulmányozni a Földet. A geológia legrégebbi ága a tanulmányozása ásványi. E tudomány születésének idejét jelzik az Egyiptomban és Nyugat-Ázsiában a Kr.e. IV. évezredben megjelent réztermékek leletei. Az arany pedig még korábban megjelent. Az ércek fejlődésével felmerült az igény az érces ásványok és hasznos kövek felismerésére és tanulmányozására. Így születik meg az ásványtan (latinul „minera” – érc).

Az ókori tudósok munkáiról hozzánk eljutott információk főleg csak történelmi jelentése, hiszen bennük a közös gondolatok összefonódnak a fikcióval és a legendákkal. Azonban itt is tényeken alapuló tudományos elképzelésekkel találkozunk.

Értékesek Arisztotelész (Kr. e. 384-322) tanulmányai, aki bemutatta a Föld gömbölyűségének első csillagászati ​​bizonyítékát, valamint Szamoszi Arisztarchosz (Kr. e. III. század) munkája, aki Kopernikusz világának heliocentrikus rendszerét vetítette előre. aki 18 évszázaddal később élt őt.

Hérodotosz (Kr. e. V. század) és Püthagorasz (Kr. e. 571-497) művei gazdag tényanyagot tartalmaznak a vulkánokról, a folyók működéséről és a folyódelta kialakulásáról. Nílus, a tengerszint ingadozásáról.

A kereskedelem és a népek közötti kommunikáció fejlődése a geodézia és a földrajz megjelenéséhez vezetett. 6000 évvel ezelőtt Egyiptomban fúrással építették a piramisokat. Az iránytűt Kínában találták fel (Kr. e. 3. század).

A középkorban, az egyházi-feudális ideológia uralmának időszakában a természettudomány fejlődése lelassult.

Keleten jelentős előrelépést értek el az ásványtan fejlődésében. Abu Ali Ibn Sina - Avicenna (980-1037) orvos és filozófus, valamint Khorezm Al-Biruni tudósa (972-1048) munkái nagymértékben hozzájárultak a geológia fejlődéséhez. Avicenna megalkotta az ásványtestek első, Európában a 18. századig általánosan elfogadott osztályozását, Al-Biruni pedig a közel-keleti tudósok közül az első, aki a világ heliocentrikus rendszere mellett szólt, és meghatározta a földgömb kerületét.

A világ komoly felfedezése a reneszánsz idején (XV. század vége - 16. század eleje) kezdődött. Ez a kézművességből a gyártásba való átmenet időszaka volt. Megelőzte a Nagy földrajzi felfedezések(Amerika felfedezése 1492-ben, Vasco da Gama indiai útja 1497-ben, Magellán világkörüli útja 1519-1522-ben).

A reneszánsz egyik jelentős tudósát Leonardo da Vincinek (1452-1519) kell nevezni. A tudás más területein végzett ragyogó munkái mellett Leonardo da Vinci hozzájárult a geológia fejlődéséhez. Elutasította a bibliai özönvíz és a világ isteni teremtésének gondolatát. A sziklákban talált kövületeket a szárazföld és a tenger mozgásának bizonyítékának tekintette.

Georg Bauer - Agricola (1494-1555) német tudós az érctestek előfordulását tanulmányozta. Bányászati ​​technikával kapcsolatos munkái közismertek. N. Kopernikusz (1473-1543) „Az égi körök körforgásáról” című munkája a tudomány vallási rabszolgaság alóli felszabadításának kezdetét jelentette.

A tudományos geológia kialakulása a 18. század közepén kezdődött. Az egyik első, M. V. Lomonoszov (1711-1765) bevezette az aktualizmus elvét: a múlt geológiai folyamatainak tanulmányozását a modern jelenségek ismeretén keresztül. Földtani folyamatokról szóló megállapításai a mai napig ámulatba ejtik gondolatainak mélységét és természetről alkotott elképzeléseinek helyességét. M.V. Lomonoszovot joggal tekintik a tudományos geológia egyik alapítójának. Művei széles körben ismertek: „A föld rétegein”, „A fémek születésének szava a föld megrázkódtatásából”, „A kohászat vagy az érctestek első alapjai”.

M.V. Lomonoszov volt az első, aki helyesen határozta meg két, a Földön ható tényező szerepét: a külső erők (szél, víz, jég) - kívülről születtek, és a földgömb melegével összefüggő belső erők - belülről. A földfelszín alakját létrehozó és megváltoztató külső és belső geológiai tényezők munkáját értékelve M.V. Lomonoszov a Föld belső erőit helyezi előtérbe, amelyeknek nemcsak a magas hegyek, hanem egész kontinensek és a tenger mélységei is köszönhetik eredetüket.

A 18. század végén. A tudományban két egymásnak ellentmondó irányzat jelenik meg: a neptunisták, akiket A. Werner Freiberg Akadémia professzora inspirált, és a plutonisták, akiknek a feje D. Getton skót geológus volt.

A neptunisták úgy vélték, hogy a Föld minden változásának alapja a külső erők (víz, szél, jég, tenger), a plutonisták - a belső energia (vulkanizmus, földrengések) hatása. Mindkét iskola egyoldalúan közelítette meg a Föld fejlődésének magyarázatát, képviselőik elképzelései tévesek voltak.

A Föld eredetével kapcsolatos geológiai elképzelések kialakításában fontos szerepet játszik I. Kant német filozófus és P. Laplace francia matematikus és csillagász. Helyesen közelítették meg a Föld és a Naprendszer eredetének kérdését, megszabadítva azt az isteni teremtés gondolatától. Koncepciójuk a fejlődés és az evolúció gondolatán alapul.

A geológia fejlődésében nagy jelentőséggel bírt Charles Lyell (1797-1875) angol geológus munkája, amely 1833-ban jelent meg „Fundamentals of Geology” címmel. Charles Lyell a Föld fejlődését az anyag hosszú távú változásának eredményeként magyarázta. Munkájában részletes leírást ad a külső és belső dinamika földtani folyamatairól. C. Lyell, valamint M.V. Lomonoszov az aktualizmus elvéből indult ki: a jelen a kulcs a múlt megértéséhez. Igaz, ő is hibázott. Különösen távol állt attól, hogy megértse a Föld evolúciós fejlődését, mert azt hitte, hogy az egyszerűen véletlenszerűen változik.

Az evolúciós elképzelések a geológiában végül Charles Darwin „A fajok eredete a természetes kiválasztódás eszközeivel vagy a kedvelt fajok megőrzése az életért” című művének (1859) megjelenése után születtek meg.

A 19. században tovább halmozódtak a tények. Az ipar és az építőipar rohamos fejlődésével összefüggésben egyre nagyobb méretekben szükségessé váló, intenzívebb kutatásoknak és ásványkutatásoknak köszönhetően nagy mennyiségű tényanyag jelenik meg. Ez meghatározta a geológiai tudomány további fejlődését. Jelentősen hozzájárultak az orosz tudósok, akik materialista nézőpontból kezdtek közelíteni a különféle geológiai folyamatok magyarázatához.

1882-ben Szentpéterváron létrehozták a Földtani Bizottságot - a forradalom előtti időkben Oroszország geológiájának tanulmányozásának vezető központját.

A geológia fejlődéséhez nagymértékben hozzájáruló orosz tudósok közül mindenekelőtt meg kell nevezni A. P. Karpinskyt, akit joggal tekintenek az orosz geológia atyjának. 500 körül írtak tudományos munkák geológia, őslénytan, tektonika, rétegtan, kőzettani és egyéb szekciók különböző kérdéseiről. I. V. Mushketov lefektette a szeizmotektonikai kutatás alapjait. V. A. Obrucsev számos fontos kérdést dolgozott ki: az érctelepek geológiáját, a neotektonikát, a negyedidőszaki lelőhelyeket, a geomorfológiát és a földrajzot. Szibéria és Közép-Ázsia fő felfedezőjének tartják. A. P. Pavlov a negyedidőszaki lelőhelyek tanának megalapítója, kiemelkedő paleontológus és a moszkvai geológusiskola alapítója. E. S. Fedorov híres krisztallográfus, a kristálykémiai elemzés megalkotója és a kristályok fazettaszögének mérésére szolgáló teodolit goniométer. V. I. Vernadsky geokémiával, biogeokémiával és radiogeológiával foglalkozó munkái világhírűek.

A. E. Fersman, V. O. Kovalevszkij, A. D. Arhangelszkij, V. M. Severgin, N. I. Koksharov, P. V. Eremeev, F. Yu. Levinson-Lessing, A. N. Zavaritsky és még sokan mások a modern geológia alapítóinak neveként vonultak be a történelembe.

Az elmúlt évtizedekben a legnagyobb káliumsók (Szolikamsk), apatit-nefelin, réz-nikkel és vasérc lelőhelyek (Kola-félsziget, Karélia), gyémánt (Szibéria és Arhangelszk régió), a Kurszk mágneses anomália vasérc lelőhelyei, a legnagyobb olaj- és gázmezők ( Nyugat-Szibéria) és számos más ásvány. Ezek közé tartozik egy egyedülálló réz-nikkel lerakódás platina csoportba tartozó fémekkel Norilsk területén.

Hazánk mára hatalmas ásványkincs-bázist hozott létre, amely a nemzetgazdaságot biztosítja a legfontosabb ásványi anyagokkal.

MODERN FOGALMAK A FÖLDRŐL ÉS A FÖLDKÉGÉRŐL Geológia Dokumentum

... előadásokÓraszám Haladás-figyelő lapok 1 2 3 4 Geológia 1. Geológia Hogyan a tudomány. Tantárgy és feladatok geológia. Ciklusgeológiaitudományok ...

Antropogén geológia

Fegyelmezési program

... geológia. Az antropogén helyzet geológia rendszerben geológiaitudományok. 1. sz. laboratóriumi munka. Antropogén kapcsolatok geológia másokkal tudományokgeológiaiciklus... . – 182 p. Trofimov V.T. Előadások a környezetvédelemről geológia. Előadások 6-10 /Uch. juttatás. -...

Geológiai ciklusok

A geológiai ciklusok a megállapított periodicitás legnagyobb egységei Kalesnik S.V. A Föld általános földrajzi mintái: oktatóanyag egyetemek földrajzi tanszékei számára / S.V. Kalesnik. - M.: Mysl, 1970. - P. 85. Megnyilvánultak az üledékképződési rendszerek változásában, a vulkanizmusban és a magmatizmusban, a domborzatfeldarabolás és elegyenlítés korszakaiban, a mállási kéregek és életviális képződmények kialakulásának időszakaiban, a tengeri vétségek váltakozásában valamint a glaciális és interglaciális regressziók a bolygó éghajlatában és a légköri gáztartalomban bekövetkezett változásokban.

A Föld teljes, általunk ismert geológiai története több százmillió éves ciklusokat tár fel, amelyek háttérként szolgálnak rövidebb (tízmillió, millió, százezer éves, stb.) ciklusokhoz, amelyek jellege eltérő. A leghosszabb csillagászati ​​időszak a galaktikus év – a Nap két egymást követő áthaladása között eltelt idő a galaktikus pálya ugyanazon pontján. Ez az időszak 180-200 millió év Uo. P. 86.. A földkéreg oszcillációs mozgásai, az ebből adódó változások a szárazföldi és tengeri eloszlásban 35-45 millió éves ritmussal határozzák meg a geológiai periodicitást, ami az időszakok megkülönböztetésének alapja. Ezek az időszakok a galaktikus év egyfajta „évszakait” jelentik, amelyekre a bolygórendszer különféle jelenségei korlátozódnak: nagy tektono-magmatikus ciklusok, áthágások és regressziók korszakai, a szárazföldek szintezése és feldarabolása, a globális jég megjelenése. korok stb.

Létezik egy 85-90 millió éves ciklus (kozmikus félév, vagy a csillagászok drákói időszaka), amelyet a Naprendszer ekliptikai síkjának az Univerzum azonos síkjához viszonyított helyzetének megváltozása okoz. A földkéreg és felszínének nagy deformációinak elemzésekor 500-570 millió éves (a galaktikus év háromszorosa) periodicitása körvonalazódik, melynek oka még nem tisztázott.

A Föld fejlődésének története az elmúlt 570 millió évben három szakaszra oszlik: kaledóniai (kambrium, ordovícium, szilur), körülbelül 200 millió évig, hercini (devon, karbon, perm), 150-190 millió évig tart. , Alpesi (mezozoikum, kainozoikum) , körülbelül 240 millió évig tart. Ez utóbbit gyakran felosztják a körülbelül 170 millió évig tartó korai alpesi (kimmériai) és a körülbelül 70-90 millió évvel ezelőtti Seliverstov Yu.P. Rendelet. op. S. 98...

Az időbeli eltérések ellenére ezeknek a szakaszoknak vannak közös vonásai, amelyek lehetővé teszik, hogy ciklikusságról beszéljünk: az egyes szakaszok kezdetét a földkéreg általános süllyedése, a befejezését pedig felemelkedése jelzi. A süllyedés korszakában a tengeri rezsim és az egységes éghajlat dominál, a felemelkedés korában a szárazföld, az erőteljes gyűrődési és hegyépítő mozgások, valamint a változatos éghajlati viszonyok. Ezen szakaszok átlagos (170-190 millió év) időtartama megközelítőleg megfelel a galaktikus év időtartamának. Nem lehet közvetlen időbeni tükrözés, mivel figyelembe kell venni az adott tárgyra gyakorolt ​​hatás tükrözésének késleltetését. Vannak javaslatok a körülbelül 150-160 millió évente ismétlődő nagy eljegesedések ciklikusságának és a galaktikus év időtartamának összehasonlítására (1. ábra) Seliverstov Yu.P. Rendelet. op. S. 99...

A geológiai körfolyamatok problémájának összetettsége nemcsak okaik feltárásában rejlik, hanem létezésük megbízhatóságának mértékében is. Ráadásul az egymástól távol eső régiók tektonikailag eltérő módon fejlődnek. Például Dél-Szibéria egyes területein a kaledóniai korszak hajtogatás megnyilvánulásai különböző időpontokban történtek: a fő hajtogatás Tuvában a kora-ordovíciumban, a Nyugat-Szajánban - a középszilurban, a Kuznyeck Alatauban - a kora-ordovíciumban volt. a középső és későkambrium határa.

A földkéreg ritmikus mozgásait irányító mechanizmus még nem tisztázott, és összefüggésbe hozható a Föld fejlődésének belső sajátosságaival vagy a galaktikus év hosszával.

A 2. és 3. ábra a legjelentősebb geológiai ritmusok általános képét tükrözi a Kalesnik S.V. Rendelet. op. 86. o.

Geológia√ az egyik alapvető természettudomány, amely a Föld szerkezetét, összetételét, eredetét és fejlődését vizsgálja. Felszínén és mélyén lezajló összetett jelenségeket, folyamatokat tárja fel. A modern geológia a Föld megértésében szerzett több évszázados tapasztalaton és számos speciális kutatási módszeren alapul. Más földtudományoktól eltérően a geológia az altalaj vizsgálatával foglalkozik. A geológia fő feladatai a bolygó külső sziklás héjának - a földkéregnek és a vele kölcsönhatásba lépő Föld külső és belső héjának (külső - légkör, hidroszféra, bioszféra; belső - köpeny és mag) tanulmányozása.

A geológia közvetlen kutatásának tárgyai az ásványok, a kőzetek, a fosszilis szerves maradványok és a geológiai folyamatok.

2. Földtani tudományok ciklusa.

A geológia szorosan kapcsolódik más földtudományokhoz, például csillagászathoz, geodéziához, földrajzhoz, biológiához. A geológia olyan alapvető tudományokon alapul, mint a matematika, a fizika és a kémia. A geológia szintetikus tudomány, bár ugyanakkor számos, egymással összefüggő ágra, tudományágra oszlik, amelyek a Földet tanulmányozzák. különböző szempontok valamint információk fogadása az egyes geológiai jelenségekről és folyamatokról. Így a litoszféra összetételének vizsgálatát a következők végzik: a magmás és metamorf kőzeteket vizsgáló kőzettan, az üledékes kőzeteket tanulmányozó litológia, az ásványtan - az ásványokat mint természetes kémiai vegyületeket vizsgáló tudomány, valamint a geokémia - a kőzetek tudománya. a kémiai elemek eloszlása ​​és vándorlása a föld belsejében.

A földfelszín domborzatát alakító geológiai folyamatokat a dinamikus geológia vizsgálja, amelynek része a geotektonika, a szeizmológia és a vulkanológia.

A geológia azon része, amely a földkéreg és a Föld egészének fejlődéstörténetét vizsgálja, magában foglalja a rétegtani, őslénytani, regionális geológiát, és „Történelmi geológiának” nevezik.

A geológiában vannak olyan tudományok, amelyek nagy gyakorlati jelentőséggel bírnak. Ilyen például az ásványlelőhelyek, hidrogeológia, mérnökgeológia, geokriológia.

Az elmúlt évtizedekben megjelentek és egyre fontosabbá válnak az űrkutatással (űrgeológia), valamint a tengerek és óceánok fenekével (tengergeológia) kapcsolatos tudományok.

Ezzel együtt vannak olyan geológiai tudományok, amelyek metszéspontban vannak más természettudományokkal: geofizika, biogeokémia, kristálykémia, paleobotanika. Ide tartozik a geokémia és a paleogeográfia is. A geológia és a földrajz legszorosabb és legváltozatosabb kapcsolata. A földrajzi tudományok, így a tájtudomány, a klimatológia, a hidrológia, az oceanográfia számára a legfontosabbak a földtani tudományok, amelyek a földfelszín domborzatának kialakulását és a földkéreg kialakulásának történetét az egész Földön befolyásoló folyamatokat vizsgálják.

3. A föld belsejének vizsgálati módszerei.

A geológiában direkt, indirekt, kísérleti és matematikai módszereket alkalmaznak.

Közvetlen√ ezek a földkéreg összetételének és szerkezetének közvetlen földi és távoli (troposzférából, űrből) történő vizsgálatának módszerei. A fő a geológiai felmérés és térképezés. A földkéreg összetételének és szerkezetének tanulmányozása természetes kiemelkedések (folyósziklák, szakadékok, hegyoldalak), mesterséges bányaműveletek (csatornák, bányák, bányák, bányák) és fúrások (max. √ 3,5 √ 4 km) tanulmányozásával történik. India és Dél-Afrika , Kola kút √ több mint 12 km, projekt 15 km.) Hegyvidéki területeken természetes szakaszok figyelhetők meg a folyóvölgyekben, feltárva a kőzetrétegeket, amelyeket összetett redőkben gyűjtöttek össze és emeltek ki a hegyépítés során 16 √ 20 mélységből. km. Így a kőzetrétegek közvetlen megfigyelésének és vizsgálatának módszere csak a földkéreg egy kis, legfelső részére alkalmazható. Csak vulkáni területeken lehet megítélni az anyag összetételét 50-100 km mélységben a vulkánokból kitört lávából és a szilárd kibocsátásokból. és több, ahol általában vulkáni központok találhatók.

Közvetett√ geofizikai módszerek, amelyek a Föld természetes és mesterséges fizikai mezőinek vizsgálatán alapulnak, lehetővé téve az altalaj jelentős mélységének feltárását.

Vannak szeizmikus, gravimetriás, elektromos, magnetometrikus és egyéb geofizikai módszerek. Ezek közül a legfontosabb a szeizmikus ("szeismos" - rázás) módszer, amely a földrengések vagy mesterséges robbanások során fellépő rugalmas rezgések Földben terjedési sebességének vizsgálatán alapul. Ezeket a rezgéseket szeizmikus hullámoknak nevezzük, amelyek eltérnek a földrengések forrásától. Két típusa van: a Vp longitudinális hullámok, amelyek a közeg térfogatváltozásokra adott reakciójaként keletkeznek, szilárd anyagokban és folyadékokban terjednek, és a legnagyobb sebességgel jellemezhetők, valamint a Vs keresztirányú hullámok, amelyek a közeg alakváltozásokra adott reakcióját jelentik. csak ben szaporodnak szilárd anyagok. A szeizmikus hullámok sebessége a különböző kőzetekben eltérő, és rugalmassági tulajdonságaiktól és sűrűségüktől függ. Minél rugalmasabb a közeg, annál gyorsabban terjednek a hullámok. A szeizmikus hullámok terjedésének természetének tanulmányozása lehetővé teszi a labda különböző rugalmasságú és sűrűségű héjainak jelenlétének megítélését.

Kísérleti A kutatások különböző geológiai folyamatok modellezésére, valamint különféle ásványok és kőzetek mesterséges előállítására irányulnak.

Matematikai A geológiai módszerek a geológiai információk hatékonyságának, megbízhatóságának és értékének növelését célozzák.

4. A Föld szerkezete.

A Földnek 3 héja van: mag, köpeny és kéreg.

Mag√ a Föld legsűrűbb héja. Úgy gondolják, hogy a külső mag folyadékhoz közeli állapotban van. Az anyag hőmérséklete eléri a 2500 √ 3000 0 C-ot, a nyomás pedig ~ 300 GPa. A belső mag feltehetően szilárd állapotban van. A külső és belső ~ összetétele azonos √ Fe √ Ni, közel áll a meteoritok összetételéhez.

Palást√ a Föld legnagyobb héja. Tömeg √ a bolygó tömegének 2/3-a. A felső köpenyre jellemző a függőleges és vízszintes heterogenitás. A kontinensek és az óceánok alatt szerkezete jelentősen eltér. Az óceánokban ~ 50 km mélységben, a kontinenseken pedig √ 80 √ 120 km mélységben. elkezdődik egy csökkent szeizmikus sebességű réteg, amelyet szeizmikus hullámvezetőnek vagy asztenoszférának (vagyis az „erő nélküli geoszférának”) neveznek, és fokozott plaszticitás jellemzi. (A hullámvezető az óceánok alatt 300-400 km-ig, a kontinensek alatt 100-150 km-ig terjed.) A legtöbb földrengésforrás erre korlátozódik. Úgy gondolják, hogy magmakamrák keletkeznek benne, valamint a kéreg alatti konvekciós áramok zónája és a legfontosabb endogén folyamatok megjelenése.

V. V. Belousov a földkérget, a felső köpenyét, beleértve az asztenoszférát, egyesíti a tektonoszférával.

A köztes réteg és az alsó köpeny homogénebb környezettel rendelkezik, mint a felső köpeny.

A felső köpeny túlnyomórészt ferro-magnézium-szilikátokból (olivin, piroxének, gránátok) áll, ami megfelel a kőzetek peridotit összetételének. A C átmeneti rétegben a fő ásvány az olivin.

Kémiai összetétel: Si, Al? Fe (2+, 3+), Ti, Ca, Mg, Na, K, Mn. A Si és a Mg dominál.

5. Földkéreg.

földkéreg√ ez a Föld felső héja, amely magmás, metamorf és üledékes kőzetekből áll, vastagsága 7-70 √ 80 km. Ez a Föld legaktívabb rétege. Magmatizmus és tektonikus folyamatok megnyilvánulása jellemzi.

A földkéreg alsó határa szimmetrikus a Föld felszínére. A kontinensek alatt mélyen leereszkedik a köpenybe, az óceánok alatt pedig megközelíti a felszínt. A földkéreg a felső köpennyel az asztenoszféra felső határáig (azaz az asztenoszféra nélkül) alkotja a litoszférát.

A földkéreg függőleges szerkezetében három réteget különböztetünk meg, amelyek különböző összetételű, tulajdonságú és eredetű kőzetekből állnak.

1 réteg√ felső vagy üledékes (sztratoszféra) üledékes és vulkáni-üledékes kőzetekből, agyagokból, agyagpalákból, homokos, vulkanikus és karbonátos kőzetekből áll. A réteg a Föld szinte teljes felületét lefedi. A vastagság mély mélyedésekben eléri a 20 √ 25 km-t, átlagosan √ 3 km-t.

Az üledéktakaró kőzeteire gyenge diszlokáció jellemző, viszonylag alacsony sűrűségűekés a diagenetikusakkal összhangban lévő kisebb változások.

2 rétegű√ közepes vagy gránit (gránit √ gneisz), a kőzetek hasonlóak a gránit tulajdonságaihoz. Gneiszekből, granodioritokból, dioritokból, okalizokból, valamint gabbróból, márványokból, szilinitekből stb.

Ennek a rétegnek a kőzetei változatos összetételűek és diszlokációjuk mértékében. Lehetnek változatlanok vagy átalakultak. A gránitréteg alsó határát Conrad szeizmikus szakasznak nevezik. A réteg vastagsága 6-40 km. A Föld egyes részein ez a réteg hiányzik.

3 rétegű√ alacsonyabb, bazaltos, nehezebb kőzetekből áll, amelyek tulajdonságaiban közel állnak a magmás kőzetekhez, bazaltokhoz.

A bazaltréteg és a köpeny között helyenként a bazaltrétegnél nagyobb sűrűségű, úgynevezett eklogitréteg található.

A réteg átlagos vastagsága a kontinentális részen ~ 20 km. A hegyláncok alatt eléri a 30-40 km-t, a mélyedések alatt pedig 12-13 és 5-7 km-re csökken.

A földkéreg átlagos vastagsága a kontinentális részben (N. A. Belyavsky) √40,5 km, min. √ 7 √ 12 km. óceánokban max. √ 70 √ 80 km. (felvidék a kontinenseken).